基于網絡藥理學分析用經典名方澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點

彭煦棠，楊喜艷，何谷良?

（1. 常德職業技術學院，湖南 常德 415700 ；2. 長沙衛生職業學院，湖南 長沙 410100）

中醫藥因其多效性、多靶點性、增效減副性、穩定持久性在防治血脂異常相關疾病中得到了廣泛的應用。有研究指出，中醫藥在調節并維持機體平衡、維持血脂穩定等方面均有一定的優勢[1]。中藥經典名方是祖先留給我們的珍貴遺產，傳承千年，經久不衰。經典名方的開發符合我國中醫藥發展“十三五”規劃中提出的創新要求，其前景廣闊，市場需求迫切。高膽固醇血癥可隱匿性、漸行性地對人體造成損害，此病患者易出現冠心病、腦卒中、脂肪肝、糖尿病、心肌梗死等并發癥[2]。為有效控制高膽固醇血癥，防治相關并發癥，中、西醫均進行了大量的研究，并取得了很大的進展。經典名方澤瀉湯出自《金匱要略》( 漢·張仲景)，由白術、澤瀉組成。現代藥理學研究表明，澤瀉湯具有調血脂、利尿、降血壓、抗冠狀動脈粥樣硬化等作用[3]。白術可燥濕利水、健脾益氣，其提取物具有抗炎、擴張血管等作用[4]。澤瀉可利水滲濕、化濁調脂、泄熱，其提取物具有促進血管內皮細胞釋放NO、保護和擴張血管、預防動脈粥樣硬化的作用[5]。本文基于網絡藥理學探討用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點，旨在為進一步研究開發澤瀉湯提供參考。

1 材料與方法

1.1 澤瀉湯化學成分數據的篩選

本研究澤瀉湯中“澤瀉”“白術”的化學成分數據來源于中藥系統藥理學數據庫與分析平臺數據庫（TCMSP,https ：//tcmspw.com/tcmsp.php）。

1.2 澤瀉湯化學成分的潛在作用靶點

以“high cholesterol”作為關鍵詞在GeneCard(https：//www.genecards.org/）、OMIM(http：//www.omim.org/）、DrugBank(https：//www.drugbank.ca/targets）數據庫進行檢索。綜合上述數據庫得到的高膽固醇血癥治療靶點，刪除重復基因和假陽性基因，得到澤瀉湯抗高膽固醇血癥的潛在作用靶點。

1.3 蛋白質-蛋白質相互作用信息(PPI)

分析澤瀉湯治療作用潛在靶標與高膽固醇血癥之間的PPI，將澤瀉湯和高膽固醇血癥的共同靶點導入在線數據庫STRING 進行分析，得到蛋白相互作用PPI 數據。

1.4 網絡構建與分析

針對澤瀉湯作用的潛在靶標與高膽固醇血癥靶標之間的PPI 信息計算網絡特征值，選取澤瀉湯中中藥靶標- 疾病基因互作網絡的核心節點（hubs）；采用Cystoscape 3.6.0 軟件進行網絡構建、分析和可視化處理，“節點”代表分子，“邊”代表分子間的相互作用關系。通過評價網絡的拓撲結構特性來進行分析，構建澤瀉湯方劑- 中藥-成分- 靶標的相互作用網絡，通過分析澤瀉湯活性成分與靶點、靶點與疾病之間的復雜關系來判定總結用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點及其作用機制。

2 結果

2.1 對澤瀉湯化學成分與靶標的分析

澤瀉湯中的澤瀉共包含10 種主要化學成分（篩選出關鍵靶標23 個），白術共包含7 種主要化學成分（篩選出關鍵靶標18 個）。詳見表1。

表1 澤瀉湯的活性化合物

2.2 分析用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在核心作用靶點

取澤瀉湯作用潛在靶標與高膽固醇血癥相關靶點的交集，獲得交集靶點。將交集靶點導入STRING 11.0 數據庫，并利用Cytoscape 3.8.0 軟件進行處理，得到潛在核心蛋白靶點組蛋白去乙酰化酶2（HDAC2）、環加氧酶2(PTGS2)、內皮一氧化氮合成酶（NOS3）、核受體亞家族3C 組成員2（NR3C2）、NCOA2、NR3C1、ENPP1、HMGCR、I T G A L、M T O R、A R、F 2、R X R A、A C H E、ADRB2。

2.3 對用澤瀉湯治療高膽固醇血癥基因功能和富集通路的分析

使用DAVID 數據庫對交集靶點進行GO 基因功能和KEGG 富集通路分析。共對7 個生物過程（biological process）進行GO 基因功能分析，涉及RNA 聚合酶Ⅱ啟動子的轉錄起始（transcription initiation from RNA polymerase Ⅱ promoter）、RNA 聚合酶Ⅱ啟動子轉錄的正調控（positive regulation of transcription from RNA polymeraseⅡ promoter）、平滑肌收縮的負調節（negative regulation of smooth muscle contraction）、 血 小板活化的負調控（negative regulation of platelet activation）、RNA 聚合酶Ⅲ啟動子轉錄的正調控（positive regulation of transcription from RNA polymerase Ⅲ promoter）、子 宮 內 胚 胎 發育（in utero embryonic development）、 信 號 轉導（signal transduction）。 共 對5 種 細 胞 組 成(cell scomposition) 進行GO 基因功能分析，涉及細胞核、蛋白質復合物、受體復合物、細胞核染色質、細胞核質。共對7 種分子功能(molecular function) 進行GO 基因功能分析，涉及類固醇激素受體活性、類固醇結合、蛋白質結合、序列特異性DNA 結合、酶結合、RNA 聚合酶Ⅱ核心啟動子近端區域序列特異性DNA 結合和鋅離子結合。分析的KEGG 富集通路有甲狀腺激素信號通路、神經活性配體- 受體相互作用通路、內分泌系統通路、信號轉導通路、循環系統通路等多條通路。

2.4 分析用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的“方劑-中藥-成分-靶標”多維網絡

結合候選靶標網絡推測用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的作用可能與神經系統、循環系統、內分泌系統、神經營養因子信號通路等有關。詳見圖1。

圖1 澤瀉湯治療高膽固醇血癥“方劑-藥物-活性成分-潛在靶標”相關蛋白網絡圖

3 討論

大量的研究表明，中醫藥在防治血脂異常方面的應用效果顯著。有報道稱，用中藥復方治療血脂異常的作用機制主要涉及動脈粥樣硬化通路[6]、低氧誘導因子-1（HIF-1）信號通路[7]、AGE-RAGE 信號通路[8]、AMPK 信號通路[9]、胰島素抵抗等方面[10]。袁圓等[11]發現，澤瀉湯能顯著升高模型大鼠血清HDL-C 的水平，降低其SBP、血清LDL-C、TC、TG 的水平，改善其腎小球動脈硬化、脂肪肝及胸主動脈中膜增厚的相關癥狀。相關的研究指出，澤瀉湯可激活AMPK 信號通路，改善糖脂代謝紊亂，減輕胰島素抵抗[12]，促進脂肪分解，改善高脂飲食誘導代謝綜合征大鼠的代謝紊亂[13]。藥理學研究表明，PTGS2 能夠參與急性炎癥的發展和消退，并且其本身是非甾體抗炎藥（NSAIDs）的治療靶標[14]。研究發現，中國人的NOS3 基因位點rs4496877、rs1808593和rs3918186 使其對原發性高血壓具有遺傳易感性，蘇丹人的NOS3 基因位點rs2070744 使其對原發性高血壓具有遺傳易感性[15-16]。目前，以ADRB2 作為疾病治療靶標已經開發了大量的藥物，主要用于治療哮喘[17]。有報道稱，ADRB2具有成為高血壓、焦慮癥及抑郁癥等疾病治療靶標的潛力[18-20]。本文基于網絡藥理學對用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點及其作用機制進行了分析。結果表明，NCOA2、NR3C2、NR3C1、ENPP1、HMGCR、ITGAL、HDAC2、MTOR、AR、PTGS2、F2、NOS3 等是用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的關鍵靶標。澤瀉湯對高膽固醇血癥的治療作用可能與甲狀腺激素信號通路、神經活性配體- 受體相互作用、內分泌系統等有關。

綜上所述，澤瀉湯可通過多靶點、多途徑發揮治療高膽固醇血癥的作用。